专利名称：水性环氧树脂乳液的生产方法
技术领域：
本发明属化工技术领域，具体涉及一种水性环氧树脂乳液的生产方法。
背景技术：
传统的溶剂型环氧树脂涂料含有有机挥发物(voc)，不仅对环境造成严重污染，对人类的健康也危害极大，随着世界经济和科学技术的发展，人们越来越重视使用无毒、无污染的环保型环氧树脂涂料，降低有机化合物的挥发量(voc)，涂料工业正朝着低voc，高效，节能，生态等方向发展。因此，研究和开发环保型高性能环氧树脂乳液己成为涂料界 的共识，也是涂料工业发展的必然出路。而水性环氧树脂乳液特点是以水作为主要分散介质，具有低voc挥发量，低气味，对人体危害小，不燃，储存、运输和使用过程中均体现了其独有的安全性，因此，水性环氧树脂乳液是其中较具前途的研究方向之一。环氧树脂由于其优异的物理机械性能，如附着力好、耐化学性好、耐溶剂性优异、硬 度高、耐磨性好等特点，已在军用、民用、工业维护等方面得到了广泛的应用，特别是在 涂料工业领域中应用更为广泛。为了能够更有效的替代普通用溶剂型环氧树脂涂料，人们 对水性环氧树脂乳液的开发研究不断取得进展，目前常用的水性环氧树脂乳液是通过外加 乳化剂的方法获得的，即在乳化剂的存在下，用外力使树脂分散在水相中，但是该方法有 本身的局限性，如生产设备要求较高，需高速分散设备，而且粒径较大，储存稳定性及应 用性能都不太理想。目前，如何获得性能高、稳定性好、固化迅速的水性环氧树脂体系已 成为研究的一大热点。环氧树脂水性化方法有机械法、化学改性法和相反转法三种。机械法所得乳液粒子形 状不规则，粒度分布较宽，且稳定性差。化学改性法制备步骤不易控制，产品的成本也较 高。相反转法是制备高分子树脂乳液较为有效的一种方法，其制备水性环氧树脂乳液的具 体过程是，在高速剪切作用下先将外加乳化剂和环氧树脂混合均匀，然后在一定的剪切条 件下缓慢地向体系中加入蒸馏水，随着加水量增加，整个体系逐步由油包水向水包油转变， 形成均匀稳定的水可稀释体系。专利CM1Q1117390通过外加乳化剂，并结合相反转技术，利用高速搅拌机制得了粒径分布较为均匀的环氧树脂乳液，该法工艺简单，但乳液的粒径还是较大，稳定性较差，储存 比较困难。本文对水性环氧树脂乳液，在用高速分散机分散后，再用胶体磨对其进行破碎 研磨和均质机对其进行高压乳化，最后得到粒径小的、性能优异的、稳定的水性环氧树脂 乳液。发明内容为了解决现有技术中粒径较大，稳定性较差，储存比较困难的问题，本发明提出的水性环氧树脂乳液的生产方法是通过相反转技术，结合高速分散机、胶体磨、均质机等加 工手段，得到粒径均匀性能优良的水性环氧乳液。 ' 本发明的技术方案如下按照相反转法制备环氧树脂乳液，对制备的环氧树脂乳液用高速分散机分散，再用胶 体磨对其进行破碎研磨和均质机进行高压乳化。所述的高速分散机的分散速度为100 140转/min。-所述的用胶体磨对其进行破碎研磨的方法是对高速分散机分散后的水性环氧乳液， 采用胶体磨进行破碎研磨，研磨时间为0.5 1.5h,转速为2500 3500r.m.p。所述的均质机进行高压乳化的方法是将胶体磨研磨后的水性环氧乳液在均质机上进 行高压乳化，乳化压力为30 100MPa，乳化时间为0.5 1.5h。采用本发明所得水性环氧乳液的性能如下(1) 离心稳定性3000转/分，30分钟不分层(2) 储存稳定性12个月乳液不破乳分层(3) 平均粒径<500nm。(4) 可以加水稀释而不破乳。比较说明专利CN 101117390所得水性环氧树脂乳液的性能(1) 离心稳定性2000转/分，30分钟不分层(2) 储存稳定性6个月乳液不破乳分层(3) 平均粒径<lnm。(4) 可以加水稀释而不破乳。'具体实施方式
实施例l(1) 相反转法合成水性环氧树脂乳液按照相反转法利用高速分散机在转速100转/min下，加水高速搅拌制得乳白色的水性 环氧树脂乳液。(2) 水性环氧树脂乳液的破碎研磨高速分散制得的水性环氧树脂乳液，用JM-80立式胶体磨，胶体磨对其进行破碎研磨， 研磨时间为0.5h，转速为2500r. m. p，以此获得较小粒径。(3) 水性环氧树脂乳液的高压乳化胶体磨研磨破碎后的水性环氧树脂乳液，再用型号为NCJJ0.1/100超高压均质机对其 进行高压乳化。均质时间为0.5h，压力为30MPa，此次获得稳定性良好的水性环氧树脂乳液。 固含量40°/。 粘度约400mPa S 环氧当量727环氧树脂乳液的稳定性离心稳定性3000转/分，30分钟不分层。 实施例2(1)相反转法合成水性环氧树脂乳液按照相反转法利用高速分散机在转速120转/min下，加水高速搅拌制得乳白色的水性 环氧树脂乳液。 ' (.2)水性环氧树脂乳液的破碎研磨高速分散制得的水性环氧树脂乳液，用JM-130立式胶体磨。胶体磨对其进行破碎研 磨，研磨时间为lh，转速为3000r. m. p，以此获得较小粒径。 (3)水性环氧树脂乳液的高压乳化胶体磨研磨破碎后的水性环氧树脂乳液，再用型号为JJ-0.560超高压均质机对其进行 高压乳化，均质时间为lh，压力为70MPa，此次获得稳定性良好的水性环氧树脂乳液。 固含量50% 粘度约450raPa'S 环氧当量582环氧树脂乳液的稳定性离心稳定性3000转/分，30分钟不分层。 实施例3(1) 相反转法合成水性环氧树脂乳液按照相反转法利用F-0.4型高速分散机，高速分散机在转速140转/min下，加水高速搅 拌制得乳白色的水性环氧树脂乳液。(2) 水性环氧树脂乳液的破碎研磨高速分散制得的水性环氧树脂乳液，用JM-180立式胶体磨，胶体磨对其进行破碎研 磨，研磨时间为1.5h，转速为3500r. m. p，以此获得较小粒径。(3) 水性环氧树脂乳液的高压乳化胶体磨研磨破碎后的水性环氧树脂乳液，再用型号为JJ-0.560超高压均质机，对其进行 高压乳化，均质时间为1.5h，压力为100MPa，此次获得稳定性良好的水性环氧树脂乳液。 固含量60% 粘度约500mPa S 环氧当量485环氧树脂乳液的稳定性离心稳定性3000转/分，30分钟不分层。 本发明并不局限于实施例中所描述的技术，它的描述是说明性的，并非限制性的，本 发明的权限由权利要求所限定，基于本技术领域人员依据本发明所能够变化、重组等方法 得到的与本发明相关的技术，都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种水性环氧树脂乳液的生产方法，按照相反转法制备水性环氧树脂乳液，其特征是对制备的环氧树脂乳液用高速分散机分散，再用胶体磨对其进行破碎研磨和均质机进行高压乳化。
2. 如权利要求1所述的水性环氧树脂乳液的生产方法，其特征是所述的高速分散机的分散 速度为100 140转/min。
3. 如权利要求1所述的水性环氧树脂乳液的生产方法，其特征是所述的用胶体磨对其进行破碎研磨的方法是对高速分散机分散后的水性环氧树脂乳液，采用胶体磨进行破碎研磨，研磨时间为0.5 1.5h，转速为2500 3500r,m.p。
4. 如权利要求1所述的水性环氧树脂乳液的生产方法，其特征是所述的均质机进行高压乳 化的方法是将胶体磨研磨后的水性环氧树脂乳液在均质机上进行高压乳化，乳化压力 为30 100MPa，乳化时间为0.5 1.5h。
全文摘要
本发明属水性环氧树脂乳液的生产方法，按照相反转法制备水性环氧树脂乳液，对制备的环氧树脂乳液用高速分散机分散，再用胶体磨对其进行破碎研磨和均质机进行高压乳化。高速分散机的分散速度为100～140转/min。采用胶体磨进行破碎研磨，研磨时间为0.5～1.5h，转速为2500～3500r.m.p。在均质机上进行高压乳化，乳化压力为30～100MPa，乳化时间为0.5～1.5h。采用本发明所得水性环氧树脂乳液的性能优良离心稳定性效果是3000转/min，30分钟不分层。储存12个月乳液不破乳分层，平均粒径＜500nm。可以加水稀释而不破乳。
文档编号C08L63/00GK101402739SQ20081015309
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月14日 优先权日2008年11月14日
发明者刘晓非, 李宗亮, 李爱萍, 熊熠燕 申请人:天津大学